Mise au point d'une méthodologie visant à la caractérisation du dépôt calco-magnésien formé sur de l'acier au carbone immergé en eau de mer naturelle

Development of a methodology aiming to the characterization of the calcareous deposit formed on carbon steel in natural seawater

¹ Equipe de Recherche en Physico-Chimie et Biotechnologies, ERPCB - Corrodys, Campus 2, Sciences 2, B Maréchal Juin, 14032 Caen cedex, France
² Corrodys, 55, rue de Beuzeville Bât. du CFT/DGA, BP 9, 50120 Equeurdreville-Hainneville, France

Résumé

Les résultats présentés entrent dans le cadre de l'étude du complexe biofilm / dépôt calco-magnésien formé à la surface de coupons en acier au carbone (E24) immergés en eau de mer naturelle et placés sous protection cathodique. Les premiers essais ont porté sur la caractérisation chimique du dépôt calco-magnésien formé aux potentiels de –800, –900 et –1000 mV/ECS, après 4 semaines d'immersion. Plusieurs techniques d'extraction par voie chimique et mécanique ont été testées. Les extractions par voie mécanique permettant le décollement des dépôts à sec ont été préférées aux extractions chimiques conduisant à une dissolution de l'acier par les solutions acides testées. Les analyses par ICP-AES et par EDS ont démontré leur complémentarité. Elles ont révélé la présence significative de Ca et Mg et à un degré moindre de P, S et Sr. Les calculs des rapports Ca/Mg et des coefficients de distribution des éléments dans l'eau de mer) et le dépôt ont mis en évidence une présence plus importante de Mg, P et S dans les dépôts formés à –800 mV/ECS, du Ca et Sr à –900 et –1000 mV/ECS.

Abstract

These results are part of the study of the biofilm and its influence on the calcareous deposit formation formed on the surface of carbon steel (E24) immersed in natural seawater. The first research related to the chemical characterization of the deposit according to the imposed potential of cathodic protection: –800, –900 and –1000 mV/SCE, after 4 weeks of immersion. Several techniques of extraction per chemical and mechanical way were tested. The extractions by mechanical way give dry deposits and were preferred to chemical extractions leading to a dissolution of steel by the acid solutions. The chemical analyses by ICP-AES and EDS showed their complementarity and revealed the significant presence of Ca, Mg, P, S and Sr in the deposits. Calculations of the Ca/Mg ratios and the partition coefficients of the elements between the dissolved phase (seawater) and the particulate phase (deposit) highlighted a more important presence of Mg, P and S in the formed deposits at –800 mV/SCE and the presence of Ca and Sr at –900 and –1000 mV/SCE. These results remain to be confirmed by tests of reproducibility.